文档介绍：摘要山东大学硕士学位论文钢结构与其它结构形式相比,有着强度高、自重轻、空间大、灵活性好等明显的优势,因此广泛地应用于各种基础的建设。但相对于钢筋混凝土结构和混合结构等耐火结构,钢结构的耐火性能极差,其材料特性在火灾环境下,随着温度的升高而迅速降低。这种致命的缺陷大大影响了钢结构使用的安全性,在很大程度上阻碍了钢结构在实际工程中进一步的推广应用。对钢结构进行抗火设计就是为了加强钢结构的使用安全性,提高钢结构在火灾环境下的耐火时本文对国内外一些已有的研究成果进行了整理,对火灾高温下钢材的性能进行了一定的对比分析,得出适用于钢结构抗火设计的材性慷取⒌模量扑隳J健在查阅了大量的科研论文和借鉴他人,特别是李国强等人的研究成果的基础上,本文进行了完整系统的平面钢框架的整体抗火反应的有限元增量分析方法的推导。利用广义模型作为单元的计算模型,建立了高温下平面钢框架的整体反应有限元增量分析方法和步骤。本文采用材料非线性和几何非线性的有限元双重非线性方法进行分析。以曜嘉露纫皇奔涔叵登吣D饣鹪郑捎么笮陀邢拊7治鋈砑嗀中的三维热力耦合单元进行温度计算和力学分析。对三层三跨的钢框架整体结构进行抗火反应分析,假定火灾发生在不同层不同跨的房间分别进行计算,得到各种情况的耐火时间和临界温度。为了进行整体结构和单个构件抗火反应的对比,还采用同样的方法对单根梁进行了计算。分析结果表明:无防火保护钢框架整体结构的抗火性能远远高于单个构件的抗火性能:对于多高层钢框架结构,火灾发生在框架底层房间和中跨房间对整体结构更为不利,实际中应加强防火保护,如果火灾发生在顶层或边跨房间,只会对该房间或临近房间影响较大,而对整体结构的影响不大,可适当减少防火保护:框架中柱的强度和尺寸对提高整体结构的抗火性能起着至关重要的作用,应作为防火保护的重点,如果采用钢管混凝土、钢骨混凝土柱等结构形式,更会提高整体结构的抗火性能,而梁的强度提高和尺寸加大对结构的抗火性能提高不大,可适当减少防火保护。间。
山东大学硕士学位论文通过对钢框架结构的抗火反应分析,希望能为今后的刚结构抗火设计的研究提供一些参考意见。关键词:钢结构、钢框架、抗火、非线性有限元、整体抗火反应Ⅱ
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论文作者签名:.邋导师签名/盏邀日论文作者签名:金茎拉期:渔』:皇:原创性声明关于学位论文使用授权的声明期:塾型:皇:垒原创性声明和关于论文使用授权的说明独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论引言山东大学硕士学位论文世界建筑发展的轨迹进入了世纪,我们注意到了这样一个变化,钢结构建筑正在建筑领域扮演着越来越重要的角色,“石头写成的历史”Ⅲ己成为过去,而钢结构被人们越来越多地用来记录时代的文明和成就,承载社会的内涵。变革传统的建筑理念,使建筑具备环保、节能、工业化,即“绿色建筑”的特征,是社会生产力发展和建筑科技进步的必然趋势,也是人类的共同理想。钢结构与传统的建筑结构形式相比,是一种最符合“绿色建筑”特征的结构形式。它最容易实现设计的标准化、构配件生产的工厂化、施工的装配化和机械化、产品供应的社会化和市场消费的系列化。世界各地经济的不断发展,为现代建筑的持续发展注入了较大活力。随着钢结构技术的深入发展以及钢结构防火保护技术日臻成熟,钢结构作为建筑结构的一种形式,以其强度高、自重轻、良好的延伸性和抗震性、施工周期短等优点,在建筑业中得到了广泛应用,尤其在超高层及大跨度建筑中更显示出强大的生命力。自年芝加哥建起第一座高米的钢结构大楼以来,一幢幢高层、超高层钢结构建筑如雨后春笋般拔地而起‘。到目前为止,世界上高度为以上的俺卟憬ㄖ懈纸峁菇峁乖颊剂ァV母纸峁菇ㄖ蟹国巴黎的埃菲尔铁塔,日本东京的东京塔,美国芝加哥的西尔思大厦,纽约的帝国大厦,中国香港的中银大厦以及前纽约世贸中心大厦等。芝加哥西尔思大厦高祝υ际澜缑骋字行母米,东京阳光大厦高祝嵌际谴城市的标志性大厦,都是纯钢结构建筑。改革开放以来,随着综合国力的增加和国际间技术交流与合作的加强,我国的建筑结构应用技术也得到了蓬勃发展,高层和超高层建筑迅速增长。国家提出了“积极用钢”